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激光弯曲过程中温度相关屈服强度和弹性模量的估算

DOI：10.1016/j.measurement.2020.107515 期刊：Measurement 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 本研究开发了一种反演方法，用于估算激光弯曲过程中材料屈服强度(Y)和弹性模量(E)随温度变化的数值。该方法需测量激光扫描工件的弯曲角度。反演模型采用直接模型计算的弯曲角度，通过最小化实际弯曲角度与直接模型预测值之间的差异，反推出随温度变化的Y和E值。研究通过两个算例验证了该方法的可靠性：利用反推出的E和Y数值预测不同工艺条件下的弯曲角度，并将预测值与实际值进行对比（算例中的实际数据来自详细有限元模拟而非车间实验）。后续还通过AH36钢的车间实验进一步验证了该方法的有效性。
作者： Vikash Kumar，Uday S. Dixit
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种反演方法，利用激光扫描工件的弯曲角度来估算激光弯曲过程中材料随温度变化的屈服强度和弹性模量。

研究成果

所提出的逆向方法为激光弯曲工艺提供了一种快速且经济的在线估算温度相关屈服强度和弹性模量的方法。通过有限元模拟和车间实验验证，结果显示良好的一致性，误差大多低于10%。通过增加分段线性段的数量和提高有限元模型的精度，可以提高准确性。

研究不足

该方法需要精确测量弯曲角度，并假定材料的导热性能已知。逆向估算的准确性会受到用于近似屈服强度和弹性模量温度依赖曲线的线性分段数量的影响。

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